锅炉空气预热器的漏风、腐蚀、堵灰、腐蚀问题是电厂长期不能很好解决且严重影响锅炉安全经济运行的问题,而采用热管空预器是解决上述问题的最有效途。主要形式为:
1. 热管空气预热器代替管式空预器低温级置换段。
2. 加装前置式热管空气预热器
3. 用热管空预器+热管空气预热器代替回转式空预器。
◆ 热管式空预器的优点为:
1. 可以彻底解决漏风问题。热管空气预热器理论上漏风系数为"0".
2. 可以减轻腐蚀(见下图)。每根热管的壁温都是一个值,而管式空气预热器的每根管子的壁温都是一个范围,管式空气预热器的每根管子都有可能处于严重腐蚀区。热管壁温可以调整,热管式空预器比管式空预器管壁温度高30℃。

3. 具有良好的防堵灰性能。因为腐蚀和堵灰是两个紧密相关的问题,腐蚀问题的解决就防止了管壁上的结露,从而也就防止了严重积灰的发生。
4. 热管空气预热器不怕磨损,即使管子磨穿也不会引起漏风。
5. 热管空气预热器开辟了锅炉进一步降低排烟温度提高锅炉经济性、可靠性。如果与鳍片H型鳍片省煤器同时进行改选锅炉尾部受热面,锅炉经济性将大大提高。
◆工程实例
一、设备概况
军粮城电厂7号炉系武汉锅炉厂制造的WGZ670/140--1型超高压中间再热自然循环固态排渣煤粉炉。锅炉额定参数如下:
额定蒸发量: 670T/H
过热蒸汽出入口温度: 540℃
再热蒸汽出入口温度: 540/314℃
过热蒸汽压力: 13.72MPa
再热蒸汽出入口压力: 2.35/2.55MPa
排烟温度: 169℃
该炉主要问题是置换段空气予热器损坏严重,大修后排烟温度170度。
二、改造方案
热管预热器采用管箱式结构,大中型锅炉热管空预器为便于安装与起吊,通常由若干管箱组成,管箱由箱体和螺旋肋片管热元件组装而成。箱体由上、下管板,左右侧板和中间管板构成。采用独特结构,使烟气与空气严密分割而不易漏风。
三、97年7号锅炉热管空预器改造前参数设计主要参数及改造运行参数见下表。
7号炉的改造方案热力计算结果
| 项目 |
单位 |
改前参数 |
计算值 |
改造后参数 |
| 下层空气入口烟温 |
℃ |
223 |
227 |
232 |
| 排烟温度 |
℃ |
165 |
155 |
153 |
| 漏风系数 |
℃ |
0.112 |
0.02 |
0.024 |
| 冷 风 |
℃ |
30 |
30 |
39 |
| 置换段出口空温 |
℃ |
|
130 |
|
| 温 风 |
℃ |
225 |
230 |
253 |
| 热 风 |
℃ |
337 |
333 |
351 |
| 低预烟温降 |
℃ |
58 |
72 |
79 |
| 锅炉效率 |
℃ |
87.66 |
|
89.73 |
实践证明我方十年前为军粮城电厂提供的两台热管预热器和去年为军粮城电厂的壹台热管换热器都是优质产品,大大提高了锅炉的经济性和安全性,具体效果可从1997年大修前后试验结果看出:
1)排烟温度比改前降低了12℃。
2)漏风比改前降低了0.188。
3)低温预热器烟温降提高21℃。
4)一次风温提高28℃ 。
5)二次风温提高14℃。
6)锅炉效率提高2.07%(7号炉试验报告)。
7)能满负荷运行。
8)十年运行没有发生堵现象。
9)腐蚀较轻,使用寿命达到10年。
670t/h锅炉低温段热管空预器已于1999年1月5日获得河北省200MW电站锅炉低温段换热管空预器科技成果证书。